電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)及設(shè)計(jì)

李博

（中國(guó)石油哈爾濱石化分公司 黑龍江哈爾濱 150000）

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)及設(shè)計(jì)

李博

（中國(guó)石油哈爾濱石化分公司 黑龍江哈爾濱 150000）

電氣自動(dòng)化是電力系統(tǒng)的一部分，在電力系統(tǒng)中是非常重要的，電氣的自動(dòng)化設(shè)計(jì)是與時(shí)代的發(fā)展相結(jié)合的，伴隨著信息技術(shù)的進(jìn)步，電氣設(shè)備的發(fā)展也該不斷進(jìn)步，電氣設(shè)備的自動(dòng)化設(shè)計(jì)是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，應(yīng)該大力推廣，本文對(duì)電氣自動(dòng)化的控制和設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，本文是以發(fā)電廠為例進(jìn)行的研究，讓電氣自動(dòng)化可以發(fā)展的更好。

電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；研究

電氣自動(dòng)化設(shè)備在生活中是經(jīng)?？梢钥匆姷?，電氣的自動(dòng)化不只體現(xiàn)在生活中，在生產(chǎn)中也在大量的使用，本文利用發(fā)電廠來對(duì)電氣自動(dòng)化進(jìn)行研究，電氣自動(dòng)化的控制系統(tǒng)和設(shè)計(jì)理念在電氣自動(dòng)化的研究中是非常重要的，在科技快速發(fā)展的今天，數(shù)據(jù)的傳輸逐漸有了新的平臺(tái)，電氣自動(dòng)化的控制要以靈活性和集成性為主要的研究特性，還要將PC控制系統(tǒng)運(yùn)用到自動(dòng)化中去，因此，一定要重視電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，讓電氣自動(dòng)化更好的為人們服務(wù)。

1 電氣控制對(duì)象的特點(diǎn)和要求

（1）電氣控制系統(tǒng)相對(duì)于熱機(jī)設(shè)備來說，控制信息采集量比較小，對(duì)象也很少，可操作性比較低，但是電氣控制系統(tǒng)具有快速性和準(zhǔn)確性的特點(diǎn)。

（2）電氣設(shè)備保護(hù)裝置的可靠性好，反應(yīng)能力快，但是電氣設(shè)備控制系統(tǒng)對(duì)抗干擾的能力的要求是非常高的。

（3）電氣控制系統(tǒng)可以處理大量的信息，信息的控制主要是以過程控制為主，電氣控制系統(tǒng)的主要作用就是數(shù)據(jù)的采集和順序的控制，形成連鎖保護(hù)的狀態(tài)，安全性高。

2 常規(guī)電氣控制系統(tǒng)在電廠中的應(yīng)用

現(xiàn)在有很多的電廠和DCS廠家所使用的電氣控制系統(tǒng)的局限性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.1 監(jiān)視部分發(fā)電機(jī)

監(jiān)視發(fā)電機(jī)主要是由變壓組系統(tǒng)、勵(lì)磁系統(tǒng)、高低壓用電系統(tǒng)和備用電源系統(tǒng)組成的，對(duì)電流也有著嚴(yán)格的要求，電流必須是直流電，電壓為220V，使用UPS電源系統(tǒng)，電氣設(shè)備的開關(guān)和閘刀不需要在監(jiān)視下運(yùn)行，還要有事故記錄和事故報(bào)警的功能，這樣在發(fā)生突發(fā)的狀況的時(shí)候，系統(tǒng)就可以自動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控并報(bào)警，安全性高，電氣設(shè)備的使用者對(duì)設(shè)備的性能會(huì)增加信心，讓電氣設(shè)備行業(yè)迅速發(fā)展。

2.2 控制部分發(fā)電機(jī)

控制部分發(fā)電機(jī)主要功能就是控制，包括變壓器組單元電氣一次設(shè)備的控制、發(fā)電機(jī)程序的起停、ASS的投切，ASS的投切主要包括電廠工作的電源、高低壓廠變與高低壓備變之間的自由切換，這種自由切換讓發(fā)電機(jī)設(shè)備的使用是非常便捷的，這就是現(xiàn)代發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)完善的地方，相對(duì)于傳統(tǒng)的DCS設(shè)備來說，先進(jìn)的發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)控制的范圍加大，電氣信息的采集也大幅度的增加，這些設(shè)備自行控制，每一個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)都有自己的控制運(yùn)行體系，減少了運(yùn)行人員的工作，加大了工作的效率，減少了人員成本，工作人員只要在監(jiān)視器上就可以了解控制系統(tǒng)的信息，但是現(xiàn)在我國(guó)的電氣控制系統(tǒng)還沒有達(dá)到這一先進(jìn)的程度，要使用大的電流，硬接線的連接方式是非常復(fù)雜的，在發(fā)電廠發(fā)電的過程中就會(huì)增加投資的成本，導(dǎo)致能源大量的浪費(fèi)，因?yàn)榘l(fā)電廠的發(fā)電就是利用能源來發(fā)電的，有些是利用不可再生的能源進(jìn)行發(fā)電的，這樣使用的發(fā)電機(jī)的時(shí)候就會(huì)發(fā)生能源浪費(fèi)的現(xiàn)象。

以上兩個(gè)方面就是電氣控制系統(tǒng)在發(fā)電廠中的應(yīng)用，為了改變這種情況，可以擴(kuò)展ECS功能，綜合利用自動(dòng)化的設(shè)計(jì)理念，保證電氣設(shè)備科學(xué)合理的使用，讓發(fā)電機(jī)在控制和監(jiān)視方面增加了使用的性能，發(fā)電機(jī)的使用可以讓電氣設(shè)備的綜合利用性更強(qiáng)，人員不需要花費(fèi)大量的時(shí)間對(duì)設(shè)備的使用情況進(jìn)行監(jiān)視，讓電氣自動(dòng)化的控制和設(shè)計(jì)符合現(xiàn)實(shí)要求，這樣的電氣自動(dòng)化才是有使用價(jià)值的，有價(jià)值的電氣設(shè)備才能夠創(chuàng)造效益。

3 電氣綜合自動(dòng)化的使用功能

根據(jù)單元機(jī)組的運(yùn)行和電氣控制的特點(diǎn)，應(yīng)將發(fā)電機(jī)一變壓器組和廠用電源等電氣系統(tǒng)的控制都納入ECS監(jiān)控。其基本功能為：

（1）發(fā)變組出口220kV/500kV斷路器、隔離開關(guān)的控制及操作。

（2）發(fā)變組保護(hù)、廠高變保護(hù)、勵(lì)磁變壓器保護(hù)控制。

（3）發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。包括啟勵(lì)、滅磁操作，控制方式切換，增磁、減磁操作，PSS（電力系統(tǒng)穩(wěn)定器）的投退。

（4）220kV/500kV開關(guān)自動(dòng)同期并網(wǎng)及手動(dòng)同期并網(wǎng)。

4 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

4.1 集中監(jiān)控方式

這種監(jiān)控方式優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行維護(hù)方便，控制站的防護(hù)要求不高，系統(tǒng)設(shè)計(jì)容易。但由于集中式的主要特點(diǎn)是將系統(tǒng)的各個(gè)功能集中到一個(gè)處理器進(jìn)行處理，處理器的任務(wù)相當(dāng)繁重，處理速度受到影響。因?yàn)殡姎庠O(shè)備已經(jīng)進(jìn)入了監(jiān)控的范圍內(nèi)，在監(jiān)控對(duì)象增多的情況下，設(shè)備主機(jī)的壓力也在加大，電力設(shè)備中電纜的數(shù)量在增加，增加的數(shù)量是非常大的，電廠的投資也是非常多的，電纜引入在距離上的加大就會(huì)影響主機(jī)的的使用性能，讓主機(jī)設(shè)備的使用承受大的壓力。

4.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控方式遠(yuǎn)程監(jiān)控方式

電纜的使用能量在不斷的加大，還能夠節(jié)約安裝的費(fèi)用，設(shè)備材料才能夠得到大量的節(jié)約，安全性能還比較好，形態(tài)較靈活，優(yōu)點(diǎn)是非常多的。由于各種現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊速度不是很高，而電廠電氣部分通訊量相對(duì)又比較大，所有這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控，而不適應(yīng)于全廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建。

4.3 現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式

目前，對(duì)于以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，且已經(jīng)積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，智能化電氣設(shè)備也有了較快的發(fā)展，這些都為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)?，F(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加有針對(duì)性，對(duì)于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據(jù)間隔的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。

5 探討電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

電氣自動(dòng)化的控制是非常重要的。在企業(yè)中的應(yīng)用也是十分廣泛的，現(xiàn)在企業(yè)管理中要利用瀏覽器來對(duì)企業(yè)財(cái)務(wù)、人事等進(jìn)行科學(xué)化管理，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控，企業(yè)的生產(chǎn)者可以在第一時(shí)間內(nèi)獲取企業(yè)的生產(chǎn)信息，現(xiàn)代虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用對(duì)未來自動(dòng)化產(chǎn)品產(chǎn)生著重要的影響，軟件使用的重要性在不斷增加，自動(dòng)化的趨勢(shì)由單一向集成系統(tǒng)轉(zhuǎn)化。

6 結(jié)論

電氣的自動(dòng)化在人們的生活中是經(jīng)常被使用的，便捷了人們的生活，尤其是在生產(chǎn)中的使用是非常多的，電氣自動(dòng)化的使用是時(shí)代發(fā)展的要求，現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展完善了電氣自動(dòng)化設(shè)備，讓自動(dòng)化設(shè)備更好的為人類做出貢獻(xiàn)。

[1]王冬梅.電氣自動(dòng)化控制技術(shù)研究[J].機(jī)電信息，2012（03）.

[2]李修偉，陳廣文.淺析電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].民營(yíng)科技，2011（01）.

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1004-7344（2016）29-0292-01

2016-9-26